董瀟男綜述,陳燕燕審校

綜述

糖尿病影響冠狀動脈旁路移植術(shù)后臨床結(jié)局的機(jī)制和控制策略

董瀟男綜述,陳燕燕審校

糖尿病是動脈粥樣硬化發(fā)展的主要危險因素之一,糖尿病患者更易發(fā)生心血管事件。冠心病合并糖尿病患者的血管呈彌漫性狹窄,常合并腎功能不全和神經(jīng)功能障礙等并發(fā)癥。冠狀動脈旁路移植術(shù)(CABG)圍手術(shù)期血糖控制水平與心血管疾病的短期和長期臨床結(jié)局獨立相關(guān),糖尿病患者發(fā)生并發(fā)癥和死亡的風(fēng)險顯著高于非糖糖尿病人群,限制了手術(shù)獲益。故對行CABG的糖尿病患者進(jìn)行血糖的控制,可以降低圍手術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率,提高長期生存率,降低心肌缺血事件再發(fā)生率。

綜述;冠狀動脈旁路移植術(shù);圍手術(shù)期;糖尿病

糖尿病是影響心血管疾病發(fā)病和進(jìn)展的獨立危險因素。在行冠狀動脈旁路移植術(shù)(Coronary Artery Bypass Graft, CABG)的患者中有20%～30%患有糖尿病,嚴(yán)重影響了CABG患者的獲益[1],行CABG的糖尿病患者比非糖尿病患者的短期和長期生存率明顯降低。且CABG圍手術(shù)期高血糖發(fā)生率較高,糖尿病和非糖尿病患者在CABG術(shù)中和術(shù)后出現(xiàn)高血糖十分常見[2],血糖調(diào)節(jié)異常嚴(yán)重影響糖尿病合并冠心病患者的獲益[3]。盡管手術(shù)技術(shù)、麻醉管理、心肌保護(hù)和術(shù)后護(hù)理等方面有所提高,但糖尿病患者仍然有較高的圍手術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率,長期生存率顯著降低,心絞痛再發(fā)生率、再次心臟血運(yùn)重建的風(fēng)險較高,再次住院的幾率也顯著增加。多項研究顯示,圍術(shù)期血糖水平與心血管事件相關(guān)的臨床結(jié)局獨立相關(guān)。對于糖尿病患者,圍術(shù)期血糖水平可預(yù)測術(shù)后不良事件發(fā)生[4-6];圍術(shù)期高血糖(>250 mg/dl)可增加CABG患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率[7]。新近研究顯示, 對行CABG手術(shù)的糖尿病患者進(jìn)行良好的血糖控制,可以降低圍手術(shù)期并發(fā)癥的發(fā)生率和死亡率,降低心血管事件再發(fā)幾率。本綜述將重點闡述糖尿病對行CABG患者臨床結(jié)局的影響及作用機(jī)制,以及最佳的血糖控制策略。

1 糖尿病影響CABG術(shù)后臨床結(jié)局的作用機(jī)制

1.1高血糖加重血管粥樣硬化

對行CABG糖尿病患者的內(nèi)乳動脈超微結(jié)構(gòu)的研究證明,血糖控制不良的糖尿病是內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)學(xué)改變的重要預(yù)測因子[8]。血糖控制不良的糖尿病患者動脈內(nèi)膜增厚明顯,液泡變大,線粒體腫脹,內(nèi)皮下水腫明顯。Izadi等[9]發(fā)現(xiàn)糖尿病患者CABG術(shù)后病房平均空腹血糖≥126 mg/dl的動脈壁中巨細(xì)胞病毒(CMV)陽性檢出率高,提示血糖升高可能有較高的風(fēng)險使冠狀動脈的管壁感染CMV,從而促進(jìn)動脈粥樣硬化進(jìn)展。老年急性冠狀動脈綜合征(ACS)患者血漿內(nèi)皮微粒(EMP)水平升高且與冠狀動脈病變程度及合并糖尿病有關(guān),提示糖尿病可加重老年ACS 患者內(nèi)皮功能障礙[10]。

1.2高血糖促進(jìn)移植靜脈內(nèi)皮細(xì)胞外基質(zhì)沉積

隱靜脈是CABG移植橋血管的主要來源,隨著隱靜脈細(xì)胞外基質(zhì)的沉積增多,橋血管的功能逐漸衰竭。內(nèi)源性基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)和組織金屬蛋白酶抑制物(TIMPs)調(diào)節(jié)血管結(jié)構(gòu),并可能影響CABG術(shù)后血管結(jié)構(gòu)重塑的進(jìn)程。 Sun等[11]對CABG術(shù)后不同血糖水平患者的血管基因檢測顯示,高血糖組的大隱靜脈內(nèi)皮細(xì)胞外基質(zhì)相關(guān)基因(ECM)表達(dá)數(shù)量明顯增加,低血糖組和對照組的MMPs表達(dá)顯著降低,而TIMPs表達(dá)明顯增加,提示血糖控制不良使ECM表達(dá)增強(qiáng),促進(jìn)血管結(jié)構(gòu)重塑。

1.3晚期糖基化終末產(chǎn)物表達(dá)增加,促進(jìn)血管鈣化

高血糖導(dǎo)致血管壁晚期糖基化終末產(chǎn)物(RAGE)和toll樣受體(TLRs)水平升高,這種現(xiàn)象存在于各種血管鈣化過程中。RAGE的活化與葡萄糖水平直接相關(guān),并且與炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激增加有關(guān)。Hofmann等[12]研究提示心臟組織糖基化與冠心病患者的年齡、血糖和長期血糖控制水平有關(guān);且晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGEs)水平隨著年齡、血糖水平、糖化血紅蛋白(HbA1c) 水平的升高而升高。

1.4高血糖使機(jī)體代謝異常,炎癥反應(yīng)增加

冠心病合并糖尿病患者通常高血糖、高血壓、高血脂等危險因素共存,機(jī)體啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng),高血糖導(dǎo)致活性氧(ROS)產(chǎn)生增加,脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加強(qiáng),使心臟炎癥標(biāo)志物水平升高,其中環(huán)氧合酶-2(COX-2)在致動脈粥樣硬化中起到重要作用。最近研究[13]顯示COX-2在糖尿病患者的內(nèi)乳動脈中表達(dá)升高,與抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)升高相關(guān),從而引發(fā)血管重塑。Gordillo-Moscoso等[14]發(fā)現(xiàn)甘油三酯增加了CABG糖尿病患者內(nèi)乳動脈COX-2的表達(dá)。

1.5高血糖抑制過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子(PGC-1α) 活化

PGC-1α被認(rèn)為是心肌能量代謝的主要調(diào)節(jié)因子,PGC-1α的表達(dá)和激活與它的輔助激活因子過氧化物增殖激活受體(PPARs)在疾病狀態(tài)下受到動態(tài)調(diào)節(jié)。在糖尿病患者中,心臟暴露在高血糖和高血脂的環(huán)境中,糖尿病患者的能量代謝障礙抑制了PPARα的活化。Sun等[15]的研究提示,PGC-1α水平降低增加CABG術(shù)后新發(fā)心房顫動的風(fēng)險。而PGC-1α轉(zhuǎn)錄表達(dá)減少與糖尿病相關(guān),然而具體的機(jī)制尚未明確。

2 糖尿病是CABG術(shù)后不良結(jié)局的重要預(yù)測因子

2.1糖尿病增加術(shù)后感染風(fēng)險

在Ledur等[16]開展的一項前瞻性隊列研究中,發(fā)現(xiàn)糖尿病和與CABG術(shù)后感染風(fēng)險增加有關(guān),優(yōu)化血糖控制可降低糖尿病患者術(shù)后發(fā)生感染的風(fēng)險。Leibowitz等[17]認(rèn)為在術(shù)后恢復(fù)時,靜脈輸注胰島素將血糖控制在110～150 mg/dl,可降低術(shù)后感染風(fēng)險進(jìn)而顯著降低術(shù)后30天內(nèi)的死亡率,且這種獲益對于入院前已確診為糖尿病的患者更大。

2.2糖尿病增加術(shù)后血糖變異的風(fēng)險

糖尿病患者血糖變異可以引起氧化應(yīng)激等代謝改變,這種長期的血糖變異將導(dǎo)致腎臟、神經(jīng)、視網(wǎng)膜等損傷。 Masla等[18]用術(shù)后第一天血糖值的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)表示血糖變異程度,發(fā)現(xiàn)糖尿病和(或)術(shù)前HbA1c升高是CABG術(shù)后血糖變異和發(fā)生高血糖的預(yù)測因子,增加主要心血管事件的發(fā)生風(fēng)險。Subramaniam等[19]更發(fā)現(xiàn)心外科術(shù)后血糖變異程度增加深部胸骨感染風(fēng)險,且術(shù)前HbA1c≥6.5%的患者更易出現(xiàn)術(shù)后血糖變異,提示我們在控制圍術(shù)期血糖時應(yīng)注意平穩(wěn)降糖。

2.3糖尿病患者術(shù)前高HbA1c、高血糖影響CABG預(yù)后

目前認(rèn)為術(shù)前高HbA1c和糖尿病是增加術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率的獨立危險因素。糖尿病患者CABG術(shù)前HbA1c水平比非糖尿病患者高,術(shù)后更易出現(xiàn)心律失常、肺不張等并發(fā)癥,且機(jī)械通氣時間、主動脈球囊反搏時間延長,多器官功能衰竭的發(fā)生風(fēng)險也明顯增加。Faritous等[20]最近發(fā)現(xiàn),行CABG的患者術(shù)前空腹血糖和HbA1c水平升高是影響CABG術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生的預(yù)測因子。Subramaniam等[19]也認(rèn)為,術(shù)前HbA1c≥6.5%的患者術(shù)后出現(xiàn)主要心血管事件的風(fēng)險明顯增加。

3 血糖控制策略

3.1血糖控制目標(biāo)

根據(jù)現(xiàn)在的研究結(jié)果,最佳的圍術(shù)期血糖控制目標(biāo)值尚存爭議,目前較為廣泛接受的是2009年由美國臨床內(nèi)分泌醫(yī)師學(xué)會(AACE)和美國糖尿病協(xié)會(ADA)發(fā)表的《住院病人血糖控制共識》[21],該共識建議:重癥監(jiān)護(hù)病房(ICU)的危重患者應(yīng)將血糖控制在180 mg/dl(10.0 mmol/L)作為起始胰島素治療的閾值。推薦大多數(shù)ICU患者的血糖控制在140～180 mg/dl(7.8～10.0 mmol/L)。首選靜脈胰島素輸注療法,其安全性和有效性高,低血糖發(fā)生率低。同時注意連續(xù)監(jiān)測患者血糖,防止低血糖發(fā)生,優(yōu)化血糖控制。

針對普通病房的患者,在確保安全的情況下將餐前血糖控制在<140 mg/dl(<7.8 mmol/L),同時隨機(jī)血糖<180 mg/dl(<10.0 mmol/L)。更為嚴(yán)格的血糖控制方案對病情穩(wěn)定且血糖控制較好的患者可能適用;對于有嚴(yán)重并發(fā)癥的住院患者,血糖控制目標(biāo)可以適當(dāng)放寬。

3.2危重患者高血糖的治療策略

對于危重患者首選靜脈應(yīng)用胰島素控制血糖獲益最大。胰島素半壽期很短,靜脈輸注胰島素起效快,安全性高。對血糖急劇升高的患者,常規(guī)胰島素10 U靜推或0.15 U/kg靜推,之后以0.1 U/(kg。h)劑量持續(xù)靜滴,使維持血糖在7.8mmol/L左右。如血糖下降小于10%或酸堿平衡紊亂未好轉(zhuǎn),可增加胰島素1 U/h.當(dāng)血糖≤13.9 mmol/L或臨床情況好轉(zhuǎn)且血糖每小時下降>4.2 mmol/L時,胰島素用量可減少1～2 U/h或0.05～0.1U/(kg。h)。當(dāng)患者病情穩(wěn)定,如可以連續(xù)進(jìn)餐,無明顯水腫,停用血管收縮劑等時,靜脈胰島素輸注可逐漸改為皮下注射胰島素注射,但靜脈胰島素仍需繼續(xù)維持1～2 h.入院前使用胰島素治療的患者可恢復(fù)之前的胰島素用量;新診斷糖尿病患者,可按0.6 U/(kg。d)開始皮下注射胰島素。

3.3普通病房患者高血糖的治療策略

針對普通病房患者,一般首選基礎(chǔ)加餐時胰島素方案?；A(chǔ)胰島素可以選擇長效胰島素(甘精胰島素,地特胰島素),每24 h一次。餐時胰島素選用短效胰島素(賴脯胰島素、天冬胰島素、賴谷胰島素等),特點為起效迅速(5～15 min),達(dá)峰時間快(45～60 min),持續(xù)作用時間短。若患者一般情況好,也可改為口服降糖藥治療,但在敗血癥、禁飲食狀態(tài)或嚴(yán)重感染等發(fā)生時不推薦使用。

4 總結(jié)和展望

綜上所述,糖尿病患者CABG圍手術(shù)期血糖控制不良,與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率增加有關(guān)。合理控制圍手術(shù)期血糖,能減少發(fā)病率和死亡率,降低傷口感染發(fā)生率,減少住院時間,并能提高長期生存率。隨著臨床研究的不斷進(jìn)行,更為優(yōu)化的血糖監(jiān)測指標(biāo)和目標(biāo)血糖范圍有望成為評價CABG預(yù)后的重要手段。

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2016-02-19)

(編輯:曹洪紅)

100037 北京市,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院 內(nèi)分泌科

董瀟男 住院醫(yī)師 碩士研究生 主要從事糖尿病與心血管疾病研究 Email: guitardxn@163.com 通訊作者:陳燕燕 Email: doc。yan@medmail.com.cn

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1000-3614(2016)10-1038-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2016. 10.023